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液體容積式流量計(jì)的誤差特性及使用注意事項(xiàng)

作者: 時(shí)間:2013-04-03 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
容積式出現(xiàn)已有一百多年的歷史,開始使用主要用于測量水流量,最初的是一種排水泵或水壓機(jī),后來發(fā)展成為。到上世紀(jì)30年代后期,被廣泛用于油品測量,目前在我國還廣泛用于石油類產(chǎn)品的計(jì)量,使用極為普通,用量甚大。

1 容積式流量計(jì)的基本結(jié)構(gòu)及分類

容積式流量計(jì)是利用機(jī)械測量元件把流體連續(xù)不斷地分隔成單位體積并進(jìn)行累加計(jì)量出總體積而實(shí)現(xiàn)流體計(jì)量。它與日常生活中用容器來計(jì)量液體體積的方式有點(diǎn)類似,所不同的是在工業(yè)應(yīng)用時(shí),需要在管道中連續(xù)地測量流體體積。它的工作過程是:流體不斷地充滿具有一定容積的某“計(jì)量空間”,然后再連續(xù)地將這部分流體送到出口流出,在一次測量中,將這些“計(jì)量空間”被流體充滿的次數(shù)不斷累加,乘以“計(jì)量空間”的體積,就可以得到通過流量計(jì)的流量總量。

容積式流量計(jì)品種繁多,結(jié)構(gòu)形式變化多種多樣,根據(jù)其測量元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),主要有橢圓齒輪流量計(jì)、腰輪(羅茨)流量計(jì)、刮板流量計(jì)、旋轉(zhuǎn)活塞式流量計(jì)、往復(fù)活塞式流量計(jì)、圓盤流量計(jì)等許多種。

2 容積式流量計(jì)的

對于任何一個(gè)流量測量值來說,必須包括兩部分內(nèi)容:一是流量測量值本身;二是它的誤差允許范圍,否則是不完整的。所以,對于任何一種流量計(jì),都必須了解它的。所謂,就是流量計(jì)的誤差值與流量測量值之間的關(guān)系。討論誤差特性,就是討論和研究測量誤差值隨流量測量值變化而變化的趨勢。

設(shè)流量計(jì)計(jì)量空間體積為V0(m3),一定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)為N,則在該時(shí)間內(nèi)流過的流體體積V(m3)為

V=NV0 (1)

再設(shè)儀表的齒輪比常數(shù)為a,a的值由傳遞轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪組的齒輪比和儀表指針轉(zhuǎn)動(dòng)一周的刻度值所確定,若儀表指示值為I,它與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)N的關(guān)系為

I=aN (2)

由式(1)和(2)可得到一定時(shí)間內(nèi)通過儀表的流體體積與儀表指示值的關(guān)系

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容積式流量計(jì)的測量誤差值E,可由指示值與真值之差與指示值之比表示,則誤差值E可表示為

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將流體體積V與指示值I之間的關(guān)系式(3)代入,可得:

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由式(5)可見,容積式流量計(jì)的誤差特性僅與流量計(jì)內(nèi)部的計(jì)量空間體積V0、儀表齒輪比常數(shù)a有關(guān)。也就是說,從測量原理的角度來說,容積式流量計(jì)的測量誤差僅與流量計(jì)的幾何結(jié)構(gòu)有關(guān),而與流體性質(zhì)和流量值無關(guān),我們把這個(gè)誤差特性稱為容積式流量計(jì)的理想誤差特性。畫成曲線,是一條平行于橫軸的水平線,如圖1中曲線1所示。

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圖1 容積式流量計(jì)誤差特征曲線圖

然而,當(dāng)我們對容積式流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定,畫出實(shí)際誤差特性曲線時(shí),則較接近曲線2的形式。在小流量時(shí),誤差值急劇地向負(fù)方向傾斜;隨著流量增大,誤差值逐漸由負(fù)方向向正方向移動(dòng),并穩(wěn)定在某一定位上,誤差曲線平行于橫軸。流量繼續(xù)增加,誤差值又將負(fù)方向偏移。實(shí)際誤差特性曲線所以呈現(xiàn)這種變化趨勢,是因?yàn)槿莘e式流量計(jì)中存在著不可避免的漏流現(xiàn)象。所謂漏流,就是流體通過轉(zhuǎn)動(dòng)件與外殼之間的間隙直接從入口流向出口,沒有被計(jì)量。以下將討論考慮了漏流現(xiàn)象的誤差特性關(guān)系式。

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